分布式光伏发电接入系统典型设计
“整县推进”模式下屋顶分布式光伏发电项目的典型设计方案和设计要点探讨
“整县推进”模式下屋顶分布式光伏发电项目的典型设计方案
和设计要点探讨
张敏;李爱武;计枚选
【期刊名称】《太阳能》
【年(卷),期】2022()11
【摘要】“整县推进”屋顶分布式光伏开发模式下,屋顶分布式光伏发电设计方案中的光伏组件、逆变器的选择及布置形式,接入电网模式的选择是关键。
首先介绍了“整县推进”模式下屋顶分布式光伏发电的4种典型应用场景,并详细阐述了建设场址选择原则、主要设备的选型原则、发电量分析原则、接入电网设计原则,以及智慧光伏运维方案;然后结合实际工程中的设计实践,总结了屋顶分布式光伏发电项目设计要点,给出了整套设计方案,以期助力屋顶分布式光伏发电的大力发展。
【总页数】6页(P16-21)
【作者】张敏;李爱武;计枚选
【作者单位】龙源(北京)太阳能技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM615
【相关文献】
1.分布式屋顶光伏电站系统及其典型设计方案
2.整县屋顶分布式光伏发电系统可行性方案研究分析
3.整县屋顶分布式光伏发电系统应用的技术要点分析
4.绿色金融
支持整县推进屋顶分布式光伏发电的思考5.光伏进万家屋顶沐阳光——国网江苏建湖县供电公司全力服务整县屋顶光伏示范创建工作
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火电厂分布式光伏接入厂用电系统电气设计
火电厂分布式光伏接入厂用电系统电气设计单位省市：河北石家庄单位邮编：050000摘 要：随着分布光伏的接入，配网将由初始的单电源辐射转变成多电源互联，若配电发生短路故障，相关电流及电压均会给继电保护造成极大影响。
鉴于此，该文以接入分布电源的配电网为研究对象，首先介绍了什么是分布光伏发电，其次通过建模的方式，对光伏特点进行了介绍，同时对继电保护装置进行了分析，再次深入剖析了接入分布光伏给配电网所造成的影响，最后结合配网要求和分布光伏的特点，提出了切实可行的解决对策，希望能充分发挥分布光伏的优势。
关键词：配电网；分布式光伏；继电保护随着社会经济发展，发电给环境所造成影响变得更加直观，为实现持续发展目标，政府提出应大力开发并运用清洁能源，包括光伏发电、风电在内的很多新技术均因此而得到了大范围推广，此举可在一定程度上缓解能源紧张的局面。
为实现控制能耗和节约资本的目标，相关人员指出应在配电网中接入分布光伏，希望能够使配网的可靠性、灵活性得到提升。
1光伏特点光伏输出往往具有极强的非线性特点，同时和光照强度密切相关，如果存在部分遮蔽的情况，输出特点将变得更加复杂[2]。
研究表明，在外界温度维持在35℃、光照强度变化处于100W/m2~1000W/m2时，光伏输出所对应功率最大点相同[3]。
研究表明，无论处在何种情况下，光伏均有功率最大点存在，但在光照强度相同的前提下功率最大点仅有一个，如果对其进行部分遮蔽处理，则会获得多个功率最大点。
基于功率最大点所衍生出跟踪策略，可使光伏输出电能得到显著提升。
现阶段，该策略已得到了十分广泛的运用。
2分布式光伏电站对继电保护的影响（1）若分布式光伏电站接在保护R上游（见图2），故障发生在保护的下游，由于光伏电站的出力，故障点电流增大，流过保护R的故障电流也增大，导致保护范围扩大，对于电流速断保护而言，保护范围将延伸至相邻下一级线路，从而失去选择性。
若故障发生在保护的上游，则光伏电站的接入对故障电流没有影响。
分布式光伏发电项目高压并网项目典型并网方案
该方案适用于不同规模和不同需求的光伏发电项目的建设，能够充分发挥集中式和分散式并网方案的 优点。通过合理配置大型光伏电站和分布式光伏发电系统，可以实现电力的高效利用和优化配置，同 时提高电力系统的稳定性和可靠性。
03
并网方案的技术细节与比较
集中式并网方案的技术细节
集中式并网方案通常采用大型光 伏电站形式，将多个光伏发电单 元集中接入升压站，通过高压输
分布式光伏发电项目高压并网的发展趋势
发展趋势
随着技术的不断进步和应用规模的不断扩大，分布式光伏发电项目高压并网的发展趋势呈现出以下特点：高压并 网电压等级不断提高，并网容量不断扩大，智能化和自动化技术的应用越来越广泛，同时与储能技术的结合也日 益紧密。
技术挑战
然而，分布式光伏发电项目高压并网也面临着一些技术挑战，如电网稳定性问题、电能质量问题和设备可靠性问 题等，需要进一步加强技术研发和创新，提高系统的稳定性和可靠性。
混合式并网方案的技术细节
混合式并网方案结合了集中式和分散式并网方案的优点，既可实现大规模开发，又 能满足分布式光伏发电的需求。
混合式并网方案需要综合考虑光伏电站的集中接入和分布式接入的技术要求和特点。
混合式并网方案适用于不同规模和不同需求的光伏发电项目。
各种并网方案的优缺点比较
集中式并网方案的优点在于技术要求低、便于大规模开发， 但缺点是占地面积大、对日照条件要求较高。
电线路送入电网。
集中式并网方案的技术要求相对 较低，便于大规模开发和建设。
集中式并网方案适用于土地资源 丰富、日照条件较好的地区。
分散式并网方案的技术细节
分散式并网方案是将光伏发电 单元分散接入当地配电网，就 近向用户供电。
分散式并网方案需要配置逆变 器和变压器等设备，技术要求 较高。
新能源有限公司12兆瓦分布式光伏发电项目-接入系统设计
1.总的部分11.1.工程简介11.2.工程建设周期11.3.设计内容11.4.设计依据12.工程建设规模和电力系统简况1 1.1.工程建设规模11.2.工程所在电力系统简况13.接入系统技术方案23.1.接入系统原则23.2.接入系统技术方案34.电气计算及设备选择原则44.1.潮流计算44.2.最大工作电流44.3.短路电流计算54.4.无功补偿容量64.5.主要设备选择原则85.系统对光伏电站的技术要求10 5.1.电能质量要求105.2.电压异常时的相应特性135.3.频率异常时的相应特性136.一次设备清单157.系统继电保护及安全自动装置16 7.1.配置及选型168.调度自动化208.1.调度关系及调度经管208.2.配置及要求209.系统通信259.1.通信技术方案259.2.通信通道组织259.3.通信设备供电259.4.主要设备材料清单26附件1：周口火蓝科华新能源有限公司12兆瓦分布式光伏发电工程备案确认书27附件2：国网周口供电公司发展策划部关于周口火蓝科华新能源有限公司12兆瓦分布式光伏发电工程并网意见函28附图01：光伏电站区域10kV线路现状图29附图02：光伏发电子系统主接线图291.总的部分1.1.工程简介周口火蓝科华新能源有限公司12兆瓦分布式光伏发电工程场址位于周口市川汇产业集聚区河南省长城门业有限公司厂房屋顶及厂区附属场所，场址中心位于东经114.67°、北纬33.66°，海拔高度50m左右。
工程占用河南省长城门业有限公司厂房屋顶及厂区附属场所，设计年发电量约1300万千瓦时，全额上网方式并入国家电网。
主要建设内容：利用厂房屋顶及厂区附属场所建设12MWp分布式光伏发电设备及其他。
工艺流程：太阳能光伏发电技术。
主要设备：光伏组件、逆变器、变压器、汇流箱、配电柜及其他。
1.2.工程建设周期2016年12月至2017年12月。
1.3.设计内容根据国家规范及国家电网企业规范及河南省电力公司有关规定，进行周口火蓝科华新能源有限公司12兆瓦分布式光伏发电工程接入系统技术方案的编制。
中南光电光伏发电接入
中南光电分布式光伏发电接入系统方案合肥供电公司电力经济技术研究所二◦一三年四月审批: 审核: 编制:1. 工程概况合肥中南光电有限公司位于合肥市肥东新城经济开发区和平路7 号，总用地面积约70 亩。
该公司主要经营范围是太阳能单晶硅棒、硅片、电池片组件、太阳能光伏系统工程、太阳能电池控制等太阳能系列产品的研发、生产、销售和施工服务。
生产厂房于2009 年9 月建成投产。
该厂区现建设有1 座10kV 环网柜。
该环网柜采用压气式负荷开关，一进三出，保护采用熔断器保护。
环网柜电源“ T ”接在110kV 店埠变10kV19 开关二水厂线公用线路上，安装630kVA 、200kVA 变压器各一台，电压等级为10/0.4kV 。
合肥中南光电有限公司厂区共计2 栋厂房和1 个办公楼屋顶建筑面积约20000m2 。
本工程计划在屋顶安装6120 块245w/ 块太阳能电池组件，设计按每20 块组件组成一串，每10 或11 串接入一个汇流箱，每10 个汇流箱接分别入3 台直流柜，经3 台阳光电源生产的500kW 逆变器逆变为交流270V ，经1 台1000kVA 的双分裂变压器及1 台500kVA 的双绕组变压器升压至10kV ，接入厂区本期工程建设的配电房的10kV 母线。
总装机容量1500 千瓦，采用用户侧并网方式。
计划于2013 年10 月建成投运。
2. 建设必要性太阳能发电是绿色、环保、清洁、可再生能源，有利于节约煤炭资源，符合国家产业政策。
本工程利用厂房屋顶建设光伏发电示范项目，建成后可就近向合肥中南光电有限公司厂区供电，能有效利用资源和保护环境，经济、社会、环境效益显著。
因此，本工程的建设是必要的。
3、接入系统1) 电厂定位根据电力平衡，本工程定位为用户侧并网太阳能电站，所发电力在合肥中南光电有限公司厂区内就地消化。
2) 主要技术原则(1)本工程接入系统方案应以国家电网公司分布式光伏发电接入系统典型设计、合肥电网现状及规划接线为基础，并与合肥中南光电有限公司厂区内部供电规划相结合。
高压并网项目典型并网方案
坎德拉学院
坎德拉学院
坎德拉学院
坎德拉学院
二、分布式光伏发电高压并网典型一次方案
主接线典型一次方案1
坎德拉学院
典型一次方案1配置清单
设备名称 光伏进线柜 无功补偿柜 所用变柜 PT柜 计量柜 并网出线柜 箱式开闭所 SVG 柱上开关 数量 备注 2台箱变接入1面（部分区域要求1台箱变接 2台 入1面） 1面 1面 30/50kVA干变+独立用户计量 1面 1面 计量CT+计量PT 1面 1座 放置一二次设备 1套 集成式 （容量据接入方案要求配置） 1套 T接时配置
坎德拉学院
三、分布式光伏发电高压并网典型二次方案
坎德拉学院
1.1
计算机监控系统
操作员站 套 1
工程师/兼五防工作站
站内通讯柜 含微机五防系统 GPS对时 打印机 环境检测仪 远动柜 电能质量在线监测装置
套
套 套 套 面 套
1
1 1 1 1 1
光伏监控系统
套
1
坎德拉学院
1.2 继电保护装置 10kV线路保护装置 PT测控装置 10kV开关柜保护测控装置 安全自动保护装置 1.3 直流系统及通信电源系统 直流电源100AH，充电及馈线屏 UPS不间断电源 3kVA 通信电源系统 1.4 通信及计量装置 无线终端电台 关口计量表 电能量采集终端
两种方案优缺点比较
方案1
方案2
独立计量柜，满足各地配网计 无独立计量柜，需配置计量屏， CT&PT接至计量屏进行计量 量专用要求
需就近取接市电，并与接电用户协 独立站用变柜，无需外接市电 商并加装计量表结算
分布式光伏项目接入系统方案(10kv单点接入)
分布式光伏项目接入系统方案(10kv单点接入)XX项目接入系统方案杭州市电力局经济技术研究所201x.x浙江·杭州目录XX项目所在地为XX，设计总装机容量为XMWp,安装于XX。
项目业主为XX，项目性质为全部自用/自发自用、余量上网，工程计划201X年X月X日完成建设具备并网条件。
二系统一次设方案2.1接入电压等级挑选根据并网方案、周边电网情况、相关技术规定及《国家电网公司关于印发分布式电源并网相关意见和规范（修订版）》（国家电网办[2013]1781号），项目考虑通过10kV电压等级并网。
2.2并网方案XX项目设计总装机容量为XMWp，综合效率系数为X，按相应规程、规范，应有1个并网点。
另外根据国网公司发布的《分布式光伏发电项目接入系统典型设计》，本工程采用单点10kV接入用户配电室方案（XGF10-Z-1），示意图如图1.1。
图1.1 XGF10-Z-1方案一次系统接线表示图结合项目实际情况及周边电网实际运行工况，分布式光伏电站接入系统方案如下：考虑该漫衍式光伏电站采用全部自用/自发自用、余量上网方式，本工程漫衍式漫衍式光伏电站采用10kV电压等级并网。
本期漫衍式光伏电站通过新建1回10kV电缆线路接入XX配电房的10kV高压开关室内新增/备用10kV联系线间隔，联系线电缆截面为Xmm2，长度约为X米。
再经XX配电房原有10kV线路接入上级电源，接线表示图如图1.2所示。
相关并网线路及公共线路均满足光伏接入的要求。
漫衍式漫衍式光伏电站并网后，应加强运行办理，优化运行方式，在漫衍式漫衍式光伏电站间歇性停电期间，调整负荷，增加备用容量，保证电网安全运行。
图 1.2XX分布式光伏电站并网接线示意图（以用户收资为准）2.3分布式光伏电站主接线方案根据相关技术规定，结合杭州市区/XX县区电网实际情况及工程可研报告，推荐采用单母线接线。
2.4无功配置分布式光伏电站输出有功功率大于额定功率的50%时，10kV接入功率因数应不小于0.98（超前或之后）；输出有功功率在20%～50%之间时，接入功率因数应不小于0.95（超前或之后）。
山东某3MW分布式光伏发电项目接入系统方案(低压380V多点接入)
（山东）某项目三兆瓦分布式光伏发电项目接入系统方案×××××××工程设计有限公司2017.2.20目录1、编制依据和规划基本思路 (3)1.1 编制依据 (3)1.2 设计范围 (3)1.3 电站规模与概况 (3)1.4 报告提要 (4)2、电力系统概况及光伏电站概述 (4)2.1电站厂区中低压配电网现状 (4)2.2电站电量测算与电力电量消纳 (4)3、光伏并网项目一次接入系统方案 (4)3.1 供电范围 (4)3.2上网电压等级 (5)3.3接入系统方案 (5)3.3.1 接入系统方案拟定与接入点和并网点选择 (5)3.3.2 对电网的影响分析与对策建议 (6)3.3.3设备校验与选择 (6)4、相关技术要求 (7)4.1电能质量 (7)4.2电压异常时的响应特性 (8)4.3频率异常时的响应特性 (9)5、系统保护及安全自动装置 (9)5.1 保护 (9)5.2 频率电压异常紧急控制装置 (10)5.3 防孤岛保护 (10)5.4 其他 (10)6、电能计量系统 (10)7、补充说明 (11)1、编制依据和规划基本思路1.1 编制依据（1）光伏系统并网技术要求（GB/T19939-2005）；（2）光伏发电站接入电力系统技术规定（GB/Z19964-2005）；（3）《光伏电站接入电网技术规定》（Q/GDW617-2011）；（4）Q/GDW 618-2011 《光伏电站接入电网测试规程》（5）《分布式发电电源接入电网技术规定》（Q/GDW 480-2010）；（6）《分布式电源接入配电网相关技术规范》（国家电网营销【2013】436号）国家电网公司2014年3月；（7）《分布式电源接入配电网设计规范》（国家电网营销【2014】365号）国家电网公司2014年3月；（8）《分布式电源接入系统典型设计》国家电网发展【2-13】625号2013年4月；（9）《分布式光伏发电接入配电网相关技术规定（暂行）》（国家电网办【2013】1781号）国家电网公司2013年11月；（10）GB 14549-1993 《电能质量公用电网谐波》（11）GB 14543-1995 《电能质量三相电压允许不平衡度》（12）GB 14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》（13）国家电网营销【2005】714号文《关于规范关口电能计量点管理的指导意见》。
(完整word)家庭分布式光伏典型设计方案
家庭分布式光伏典型设计方案家庭屋顶一般采用瓦片结构和水泥结构，安装方在推销光伏或者接到用户申请时，要去现场考察，因为并不是每家屋顶都适合安装光伏。
1、选择合适的安装场地首先要确定屋顶的承载量能不能达到要求，太阳能电站设备对屋顶的承载要求大于30kg/平米，一般近5年建的水泥结构的房屋都可以满足要求，而有10年以上的砖瓦结构的房屋就要仔细考察了;其次要看周边有没有阴影遮挡，即使是很少的阴影也会影响发电量，如热水器，电线杆，高大树木等，公路旁边以及房屋周边工厂有排放灰尘的,组件会脏污，影响发电量；最后要看屋顶朝向和倾斜角度，组件朝南并在最佳倾斜角度时发电量最高，如果朝北则会损失很多发电量。
遇到不适合装光伏的要果断拒绝，遇到影响发电量的需要和业主实事求是讲清楚,以免后续有纠份。
2、选择合适的光伏组件光伏组件有多晶硅，单晶硅，薄膜三种技术路线,各种技术都有优点和缺点,在同等条件下，光伏系统的效率只和组件的标称功率有关，和组件的效率没有直接关系，组件技术成熟，国内一线和二线品牌的组件生产厂家质量都比较可靠，客户需要选择从可靠的渠道去购买。
光伏组件有60片电池和72片电池两种，分布式光伏一般规模小，安装难度大,所以推荐用60片电池的组件，尺寸小重量轻安装方便。
按照市场规律,每一年都会有一种功率的组件出货量特别大，业内称为主流组件，组件的效率每一年都在增加，2017年是多晶265W，单晶275W，这种型号性价比最高，也比较容易买到，到2018年预计是多晶270W，单晶280W性价比最高。
3、选择合适的支架根据屋顶的情况，可以选择铝支架，C型钢，不锈钢等支架，另考虑到光伏支架强度、系统成本、屋顶面积利用率等因素。
在保证系统发电量降低不明显的情况下（降低不超过1％)尽可能降低光伏方阵倾斜角度，以减少受风面，做到增加支架强度，减少支架成本、提高有限场地面积的利用率。
漏雨是安装光伏电站过程中需要注意的问题，防水工作做好了,光伏电站才安全。
低压并网项目典型并网方案
7
部分区域要求并网柜开关与原主进线开关设置电气连锁；
380V低压并网项目需注意要点
1
大容量建议选用GGD、GCK柜，开关选用框架断路器，需要配置短路速断、 延时保护功能和分励脱扣、失压跳闸及低压闭锁合闸等功能；
万能式断路器：
壳架等级规格：1600，2000， 3200，4000，5000，6300A 额定电流In：200，400，630，800， 1000，1250，1600，2000，2500， 2900，3200，3600，4000，5000，
端与负荷端反接能力。其中，变流器类型分布式电源并网点应安装低
压并网专用开关，专用开关应具备失压跳闸及低电压闭锁合闸功能， 失压跳闸定值宜整定为20%UN 、10 秒，检有压定值宜整定为大于 85%UN。 2.分布式电源以380/220V 电压等级接入公共电网时，并网点和公共连 接点的断路器应具备短路速断、延时保护功能和分励脱扣、失压跳闸 及低压闭锁合闸等功能，同时应配置剩余电流保护。
1回 20kW~400kW
380V 自发自用/余电上网 用户配电箱/线路
1回
≤100kW，8kW及以下可单相 接入
（接入用户电网） 用户配电室或箱变低压母线 1回20kW~400kW
注：1、表中参考容量仅为建议值，具体工程设计中可根据电网实际情况进行适当调整。 2、接入用户电网、且采用统购统销模式的分布式光伏发电可参照自发自用/余量上网模式方案设计
分布式光伏并网专用接口装置
方案1
小型空开 32A 2P
1只
欠压脱扣器 220V 2P 1 只
并网计量箱 浪涌保护器 20kA 2P 1 只
刀闸开关60A 2P
1只
箱体
1只
方案2